空氣預(yù)熱器的幾種類型
2023-08-21 0次
空氣預(yù)熱器也被簡(jiǎn)稱為空預(yù)器,是提高鍋爐熱交換性能,降低熱量損耗的一種預(yù)熱設(shè)備??諝忸A(yù)熱器的作用,是將鍋爐尾部煙道中排出的煙氣中攜帶的熱量,通過散熱片傳導(dǎo)到進(jìn)入鍋爐前的空氣中,將空氣預(yù)熱到一定的溫度。空預(yù)器一般分為管式空預(yù)器、熱管空預(yù)器、水熱媒空預(yù)器、板式空預(yù)器、回旋式空預(yù)器。1、管式空預(yù)器:近40 年來, 國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼管換熱器進(jìn)行了大量的強(qiáng)化傳熱研究, 取得了豐碩的成果。目前已有的強(qiáng)化傳熱管技術(shù)不下百余種,通過強(qiáng)化傳熱能提高換熱效率達(dá)50%以上,但抗露點(diǎn)腐蝕能力差,冷風(fēng)端管壁金屬溫度低,存在典型的三角形區(qū)域腐蝕,由此演變出玻璃管或搪瓷管空氣預(yù)熱器,它是鋼管空預(yù)器的升級(jí)產(chǎn)品,搪瓷管空氣預(yù)熱器在低溫段鋼管外表面燒鍍搪瓷來防止低溫露點(diǎn)的腐蝕,即在普通碳鋼管外涂一層耐酸搪瓷。與碳鋼管相比,傳熱系數(shù)相對(duì)降低率小于5%,搪瓷表面光滑,不易結(jié)垢和積灰,又耐磨損、抗腐蝕。但缺點(diǎn)也是明顯的,一次投資過大,且制造工藝有待規(guī)范,搪瓷管如果存在針眼、掉瓷等缺陷,腐蝕依然不可避免。如果克服搪瓷管的制造、運(yùn)輸、安裝方面存在的問題,應(yīng)該有較強(qiáng)的發(fā)展空間。
2、熱管空預(yù)器:熱管空預(yù)器是六十年代出現(xiàn)的一種空氣預(yù)熱器,熱管一般由管殼和內(nèi)部工作液體(工質(zhì))組成。石化行業(yè)中常用的熱管為常溫?zé)峁埽瑩Q熱效果強(qiáng),但工作溫度一般為0-250℃,在高于300℃的煙氣中應(yīng)用效果較差,易出現(xiàn)爆管和產(chǎn)生不凝氣。近幾年,高溫?zé)峁芤呀?jīng)開始使用,另外根據(jù)熱管和管式空預(yù)器的綜合特性開發(fā)出復(fù)合式熱管空氣預(yù)熱器,其工作原理是在高溫部位用管式空預(yù)器進(jìn)行熱交換,在低溫部位用熱管進(jìn)行熱交換,有效避開煙氣的露點(diǎn)腐蝕,已經(jīng)得到應(yīng)用,能在露點(diǎn)的臨界點(diǎn)工作,將來的發(fā)展方向應(yīng)該在傳質(zhì)上繼續(xù)努力,解決好熱管的不凝氣的集聚,熱管容易失效的問題。
3、水熱媒空氣預(yù)熱器:利用除氧水或除鹽水作熱媒,建立一個(gè)閉路循環(huán)系統(tǒng)。為了防止煙氣換熱器發(fā)生低溫露點(diǎn)腐蝕 ,在水熱媒空氣預(yù)熱器進(jìn)口和循環(huán)水泵入口之間設(shè)置旁路調(diào)節(jié)閥,控制空氣預(yù)熱器的換熱量,保證進(jìn)煙氣換熱器熱媒水的溫度高于露點(diǎn)溫度,即煙氣換熱器的最低壁溫高于露點(diǎn) (一般設(shè)計(jì)值)為130~150℃。水熱媒空氣預(yù)熱器需要與裝置外(或內(nèi))的水系統(tǒng)相連,因此流程長(zhǎng),在加熱爐區(qū)要增加熱水泵,旁路調(diào)節(jié)系統(tǒng),安全閥等設(shè)備,增加了操作的復(fù)雜性。由于工質(zhì)水的沸點(diǎn)只有100℃,加熱后的空氣溫度不高,能量等級(jí)(火用值)低,今后的發(fā)展方向是從熱媒介質(zhì)上繼續(xù)改進(jìn),目前發(fā)現(xiàn)有將水熱媒空預(yù)器和管式空預(yù)器進(jìn)行組合的實(shí)例,和熱管空預(yù)器類似。
4、板式空氣預(yù)熱器:板式空氣預(yù)熱器采用單程強(qiáng)制換熱,換熱面積大,熱效率高。目前針對(duì)大型換熱器采用模塊設(shè)計(jì)、分模塊制造,便于運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)組裝并可以單獨(dú)更換模塊。根據(jù)流體特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)十字流,錯(cuò)流、逆流、以及錯(cuò)流和逆流混合組合布置,以及單流程與多流程組合布置。根據(jù)煙氣溫度以及選用材料特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高溫預(yù)熱與低溫預(yù)熱多級(jí)組合布置。設(shè)備采用全焊式結(jié)構(gòu),密封性能好,很好的避免了介質(zhì)的泄漏,板片焊接采用自動(dòng)輪焊技術(shù),并及時(shí)對(duì)焊接中跟蹤定位、壓緊以及檢驗(yàn),保證了板片的焊接質(zhì)量。現(xiàn)狀是易積灰,不易清洗,只能適合在潔凈的燃燒環(huán)境下工作,另外壓降大,靠鑄造鋼板厚度來延緩露點(diǎn)腐蝕。國(guó)外在使用該類空預(yù)器時(shí),通常前置玻璃管以避免露點(diǎn)腐蝕。5、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器:預(yù)熱器轉(zhuǎn)子部件由數(shù)萬計(jì)的傳熱元件組成,當(dāng)空預(yù)器緩慢旋轉(zhuǎn),煙氣和空氣逆向交替流經(jīng)空氣預(yù)熱器。蓄熱元件在煙氣側(cè)吸熱,在空氣側(cè)放熱,從而達(dá)到降低排煙溫度,提高熱風(fēng)溫度的預(yù)熱作用。優(yōu)點(diǎn)是換熱系數(shù)強(qiáng),缺點(diǎn)是漏風(fēng)不可避免,安裝制造較為復(fù)雜,與之配套的有潤(rùn)滑油系統(tǒng),密封系統(tǒng),漏風(fēng)控制系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。針對(duì)電力鍋爐技術(shù)的發(fā)展,由原來的二分倉發(fā)展成三分倉、四分倉。作為電廠大型機(jī)組配套的主流產(chǎn)品,目前仍是電力行業(yè)大容量機(jī)組采用的主要形式。短期內(nèi)看不到重回?zé)捰托袠I(yè)的跡象。